CN112664388B - 一种风机偏航控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及风电风机的技术领域，具体而言，涉及一种风机偏航控制系统，包括控制单元、液压站和用于对偏航机构刹车的刹车油缸。液压站设置有油压传感器。控制单元根据油压传感器的监测数据控制液压站输出至刹车油缸的油压。本发明的风机偏航控制系统使用时，油压传感器监测液压站输送至刹车油缸的液压油的油压。控制单元根据油压控制液压站输出的油压。这种风机偏航控制系统的油压根据根据油压传感器的监测结果来控制，使得油压控制为闭环控制，避免盲目控制油压导致的油压过大或过小，使得油压大小合适。
Description
技术领域
本发明涉及风电风机的技术领域，具体而言，涉及一种风机偏航控制系统。
背景技术
为了更好的获得风能，风电风机都设置有偏航系统。其作用在于当风速矢量的方向变化时，能够快速平稳地对准风向。当检测到机组需要偏航时，偏航电机电气抱闸松开，液压站电磁阀动作，使偏航压力从系统压力降到偏航残余压力，使得刹车片适当松开，方便风机进行偏航。偏航完成后，偏航压力恢复到系统压力，进而对偏航系统刹车，避免偏航系统随意摆动。
目前风机偏航时，偏航残压不可见，只能通过巡检时依靠经验进行判断。偏航残压过大时，只能通过偏航电机过流时电源开关故障跳开实现保护，这会引起偏航刹车片磨损较快、刹车盘磨损，甚至频繁跳开偏航电机电源开关。如果偏航残压过小或无残压，风机偏航时只能依靠偏航齿轮箱防止驱动装置反转，会造成偏航齿轮箱异常冲击损伤甚至断齿。
申请内容
本发明的目的在于提供一种风机偏航控制系统，其能够根据检测到的油压调整液压站的输出油压，进而避免刹车油缸输出的夹紧力过大或过小。
本发明的实施例通过以下技术方案实现：
一种风机偏航控制系统，包括控制单元、液压站和用于对偏航机构刹车的刹车油缸；所述液压站设置有油压传感器；所述控制单元根据所述油压传感器的监测数据控制所述液压站输出至所述刹车油缸的油压。
进一步地，还包括通信单元和远程终端；所述控制单元和所述远程终端通过所述通信单元通信。
进一步地，所述通信单元为有线通信模块或无线通信模块。
进一步地，所述油压传感器设置有油压显示器。
进一步地，所述液压站的油压包括上阈值和下阈值；所述液压站的残余压力高于所述上阈值或低于所述下阈值时，所述控制单元向所述远程终端发出报警信号。
进一步地，所述上阈值为20bar；所述下阈值为5bar。
进一步地，所述刹车油缸与所述液压站之间设置有电磁阀；所述液压站的残余压力高于所述上阈值或低于所述下阈值时，所述控制单元控制所述电磁阀复位；若所述电磁阀多次复位均不能使得所述液压站的残余压力介于所述上阈值和下阈值之间，该液压站对应的风机停机并向所述远程终端发出停机信号。
进一步地，若所述电磁阀三次复位均不能使得所述液压站的残余压力介于所述上阈值和下阈值之间，该液压站对应的风机停机并向所述远程终端发出停机信号。
进一步地，所述控制单元向所述远程终端发出报警信号24小时后，若所述液压站的残余压力仍然高于所述上阈值或低于所述下阈值，该液压站对应的风机停机性向所述远程终端发出停机信号。本发明实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：
本发明的风机偏航控制系统使用时，油压传感器监测液压站输送至刹车油缸的液压油的油压。控制单元根据油压控制液压站输出的油压。这种风机偏航控制系统的油压根据根据油压传感器的监测结果来控制，使得油压控制为闭环控制，避免盲目控制油压导致的油压过大或过小，使得油压大小合适。
油压控制精准使得刹车油缸施加给刹车片的推力大小合适，避免刹车片刹车太死导致刹车片磨损太快，也避免刹车太死导致偏航电机输出功率过大进而导致偏航电机过流断电。同时，也避免推力太小导致刹车片无法起到刹车作用，进而使得风机偏航时只能依靠偏航齿轮箱防止驱动装置反转，会造成偏航齿轮箱异常冲击损伤甚至断齿。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明提供的风机偏航控制系统的结构框架图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：
本发明提供一种风机偏航控制系统，包括控制单元、液压站和用于对偏航机构刹车的刹车油缸。液压站设置有油压传感器。控制单元根据油压传感器的监测数据控制液压站输出至刹车油缸的油压。
风机偏航控制系统还包括偏航机构和偏航电机。偏航电机通过减速箱传动连接偏航机构。偏航电机动作即可驱动偏航机构转动而执行偏航动作。
本发明的风机偏航控制系统运行过程中，当控制单元检测到机组需要偏航时，偏航电机电气抱闸松开，液压站电磁阀动作，使偏航压力从系统压力(140-160bar)降到偏航残余压力(10-15bar)，使得刹车油缸对刹车片的推力减小，进而使得偏航机构能够在偏航电机的驱动下转动。此时，刹车片仍然有抱紧偏航机构的力，使得偏航机构只能在偏航电机的驱动下转动，而不会随意转动。之后，偏航电机得电，开始偏航。
这个过程中，油压传感器监测液压站输送至刹车油缸的液压油的油压。控制单元根据油压控制液压站输出的油压。这种风机偏航控制系统的油压根据根据油压传感器的监测结果来控制，使得油压控制为闭环控制，避免盲目控制油压导致的油压过大或过小，使得油压大小合适。
油压控制精准使得刹车油缸施加给刹车片的推力大小合适，避免刹车片刹车太死导致刹车片磨损太快，也避免刹车太死导致偏航电机输出功率过大进而导致偏航电机过流断电。同时，也避免推力太小导致刹车片无法起到刹车作用，进而使得风机偏航时只能依靠偏航齿轮箱防止驱动装置反转，会造成偏航齿轮箱异常冲击损伤甚至断齿。
本实施例中，还包括通信单元和远程终端。控制单元和远程终端通过通信单元通信。通信单元为有线通信模块或无线通信模块。具体的，通信单元可以是网线接口等；也可以是5G通信模块或WIFI通信模块等。远程终端设置于控制室。使用中，操作人员可以在控制室查看远端的风机状态，如油压等参数。同时，操作人员也可以通过远程终端向控制单元发送指令，进而控制液压站。
本实施例中，油压传感器设置有油压显示器。油压传感器不仅能够向控制单元输入信号，同时还能够将油压显示出来，方便检查时人们能够直观的确定当前的油压。
本实施例中，液压站的油压包括上阈值和下阈值。上阈值为20bar，下阈值为5bar。液压站的残余压力高于上阈值或低于下阈值时，控制单元向远程终端发出报警信号。这就使得单个风机的状况能够及时的传输至控制室，便于操作人员及时的掌握情况，使得风机的检修等操作更加及时。
本实施例中，刹车油缸与液压站之间设置有电磁阀。液压站的残余压力高于上阈值或低于下阈值时，控制单元控制电磁阀复位。若电磁阀多次复位均不能使得液压站的残余压力介于上阈值和下阈值之间，该液压站对应的风机停机并向远程终端发出停机信号。
导致液压站的残余压力不正常的因素有多种。当液压站的残余压力不正常时，控制单元控制电磁阀复位。若电磁阀多次复位均不能使得液压站的残余压力介于上阈值和下阈值之间，则证明通过电磁阀复位的方式不能解决问题，此时应该停机等待检修。若电磁阀复位能够解决问题则不用停机。这种设置就能够避免盲目停机导致产量降低。
实际中，若电磁阀三次复位均不能使得液压站的残余压力介于上阈值和下阈值之间，该液压站对应的风机停机并向远程终端发出停机信号。
本实施例中，控制单元向远程终端发出报警信号24小时后，若液压站的残余压力仍然高于上阈值或低于下阈值，该液压站对应的风机停机性向远程终端发出停机信号。
实际使用中，通过电磁阀复位的方式可能能够解决问题，但是问题仍然会再次出现。这种情况下，风机能够继续运转。但是风机在这种情况下长期运转即可能导致刹车片损毁、齿轮箱损毁或偏航电机损毁的情况。因此，出现这种问题的情况下，可以允许风机短时间的运行24小时。24小时之内，可以对其进行检修。若超过24小时均未解决这一问题即可停机等待检修。这既保证了产量，也保证了风机能够及时的得到检修。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种风机偏航控制系统，其特征是：包括控制单元、液压站和用于对偏航机构刹车的刹车油缸；所述液压站设置有油压传感器；所述控制单元根据所述油压传感器的监测数据控制所述液压站输出至所述刹车油缸的油压；
还包括通信单元和远程终端；所述控制单元和所述远程终端通过所述通信单元通信；
所述通信单元为有线通信模块或无线通信模块；
所述液压站的油压包括上阈值和下阈值；所述液压站的残余压力高于所述上阈值或低于所述下阈值时，所述控制单元向所述远程终端发出报警信号；
所述控制单元向所述远程终端发出报警信号24小时后，若所述液压站的残余压力仍然高于所述上阈值或低于所述下阈值，该液压站对应的风机停机性向所述远程终端发出停机信号。
2.根据权利要求1所述的风机偏航控制系统，其特征是：所述油压传感器设置有油压显示器。
3.根据权利要求1所述的风机偏航控制系统，其特征是：所述上阈值为20bar；所述下阈值为5bar。
4.根据权利要求1所述的风机偏航控制系统，其特征是：所述刹车油缸与所述液压站之间设置有电磁阀；所述液压站的残余压力高于所述上阈值或低于所述下阈值时，所述控制单元控制所述电磁阀复位；若所述电磁阀多次复位均不能使得所述液压站的残余压力介于所述上阈值和下阈值之间，该液压站对应的风机停机并向所述远程终端发出停机信号。
5.根据权利要求4所述的风机偏航控制系统，其特征是：若所述电磁阀三次复位均不能使得所述液压站的残余压力介于所述上阈值和下阈值之间，该液压站对应的风机停机并向所述远程终端发出停机信号。
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